发电厂交直流电源系统PPT课件

17
中型工厂供配电系统
一级变电
特点：
单母线分段制。一条电源进线 供电，另一条电源进线作为 备用。
蓄电池 分类
敞开式
密封型 (免维护 ):具有使用方便、寿命长的特点
3
1、酸性蓄电池：容量大，多用于大、中型发电厂和变电 所。但由于它充电时要排出氢和氧的混合气体，有爆炸 危险，而且随着气体带出硫酸蒸气，有强腐蚀性，限制 了应用。
放电过程:正常工作
充电过程:当端电压由2.4V(最大电压)降 至1.8～1.75V后，需充电后才能放电.
将充满电的蓄电池组与浮充电装置并联运行， 浮充电装置正常工作时，除供给直流母线上的经 常性负荷外，还用不大的浮充电电流向蓄电池浮 充电以补偿蓄电池的自放电损耗，使蓄电池经常 处于满充电状态。
在需要很大冲击电流（如断路器合闸）时， 绝大部分电流可由蓄电池组供给；在浮充电设备 中断时，则全部直流负荷可由蓄电池组供电。
蓄电池直流系统是由多个蓄电池串联而成的， 其个数和组数应根据使用场所和直流系统的电压 等级确定。直流系统的电压等级有220V、110V、 48V和24V等。
大型火电厂采用220V和110V两种电压等级，将 动力负荷和控制、信号、保护电源用蓄电池组分 开，前者采用220V、后者采用110V。
7
2.浮充电运行方式
优点：投资省、设备少、维护简单、占地面积小。 主要缺点：储能容量有限而且电容放电电压按指数曲线
衰减，不能保证对负荷长期连续供电，因此只能 用作小型变电所的直流操作电源。
5
（三）复式整流直流操作电源
✓ 提供直流操作电压的整流装置有两个 ：一是由变 电所自用变压器或电压互感器供电的整流设备， 属于交流电压供电；二是由电流互感器供电的整 流设备，属于交流电流供电。因为仅有交流电压 供电的直流操作电源，则当变电所内部或外部发 生故障时，直流母线电压会降得很低，无法保证 正常工作；而发生短路故障时，流过相关电流互 感器的一次电流就是短路电流，由它供电的整流 设备的输出电压反而增大。上述两种电源配合使 用，能保证供电系统在正常和短路故障情况下直 流系统均能可靠地供电。
15
两级变电
特点：
大中型工厂供配电系统
35~220kV电源进线
设总降压站（供10kV设 备）
设车间变电所（供低压设 备）
（规模大、设备数量多、容量 大、有中压设备。）
图6-1 两次变压的供配电系统
16
工厂供电系统组成
2.一般中型工厂的电源进线电压是6～10 kV。电 能先经高压配电所集中，再由高压配电线路将电 能分送到各车间变电所或由高压配电线路直接供 给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压 器，将6～10 kV的高压降为一般低压用电设备所 需的电压(如220／380 V)，然后由低压配电线路 将电能分送给各用电设备使用。
发电厂交直流系统
1
➢ 要求: (1)在任何情况下都能不间断供电; (2)电源能量和电压质量均应能在最严重事故情
况下保证用电设备可靠工作。
一、操作电源分类
直流操作电源:主要的操作电源； 交流操作电源
2
直流操作电源可用来供电给直流控制负荷 和直 Nhomakorabea动力负荷。
（一）蓄电池组操作电源
蓄电池是一种独立的可靠电源。在发电厂内发 生任何事故时，甚至在全厂电源全部停电的情 况下，蓄电池都应能保证直流系统中的用电设 备可靠而连续地工作，同时还可以作为全厂事 故照明电源。
3.直流系统接线图
8
蓄电池（EA和EB）、一套浮充电装置（DA和DB），两组蓄电池设一套共用充电装置（DC） 主母线：1A和1B；充电母线：1CA和1CB 联络开关：Q1和Q2；蓄电池电源开关：QA和QB 整流充电设备输出开关：QCA和QCB
采用单母分段方式。每段接一组蓄电池（EA和EB）、一套 浮充电装置（DA和DB），正常时两段母线解列运行。
11
(3)逆变器故障：由 静态切换开关自 动切换至旁路备 用电源，经变压 器，调压变压器 及K1K3K4馈送到 交流配电母线。 逆变器的输出频 率、相位应与备 用电源保持同步。
12
小结
13
思考题与习题
1、
14
工厂供电系统组成
不同类型的工厂，其供电系统组成各不相同。 1.大型工厂及某些电源进线电压为35 kV及以上的中 型工厂： 一般经过两次降压，也就是电源进厂以后， 先经总降压变电所，将35 kV及以上的电源电压降为 6～10 kV的配电电压，然后通过高压配电线路将电能 送到各个车间变电所，也有的经高压配电所再送到车 间变电所，最后经配电变压器降为一般低压用电设备 所需的电压。
2、碱性蓄电池：常用镉镍蓄电池，多用于中、小型发电 厂和变电所。大电流放电性能好，机械强度高，使用 寿命长，腐蚀性小，体积小，无需专用房间来装设， 应用比较普遍 。
4
（二）硅整流电容储能直流操作电源
硅整流电容储能直流操作电源由硅整流设备和储能电 容器两部分并联构成。正常运行时电容器充电储能， 在故障情况下，直流母线电压过度降低或消失时，电 容器迅速对继电器和跳闸回路放电，保证其正常动作。
两组蓄电池设一套共用充电装置（DC） 图6.48
9
三、交流不停电电源
采用交流操作电源，可使二次回路简化，投资减少，维护方便， 但是它不适于比较复杂的继电保护、自动装置及其他二次回路。 交流操作电源广泛用于中小工厂变配电所中断路器采用手动操 作或弹簧操作及继电保护采用交流操作的场合。
1.UPS供电电源来源
✓ 特点:与上述电容储能式相比，复式整流装置的输 出功率更大，电压稳定性更好。设备少、投资省、 维护简单和占地小；但是整流系统设置和调试困 难，其可靠性受系统运行方式影响较大，应用范 围不广，仅适用于中小变电站或小型水电站。
6
二、直流系统的运行
以蓄电池为例来介绍直流系统的运行。
1.电压等级:基本单元为2V。
交流整流 直流系统
逆变
旁路备用电源
➢整流充电装置
2.UPS组成
➢逆变装置
➢旁路装置:变压器、调压变、稳压器
及控制器
10
3.UPS工作原理: (1)正常：由工作电源 经整流、逆变后经 K2K3K5 提 供 交 流 220V恒频、恒压电源 馈送到交流配电盘母 线上供负载用。
(2)工作电源或整流器 故障:可由蓄电池直流 系统供给。